Den indiske regjeringen sammen med bilsektorene prøver hardt å oppnå sine realistiske mål om å ha 30% elbiler på vei innen 2030. Til tross for subsidiene og forskriftene fra myndighetene, ser dette ikke ut til å fungere så langt fordi EV er på indisk veier har ikke fått mye takknemlighet fra publikum generelt. Ser du etter grunnen, koker alt ned til to ting, som er dårlig rekkevidde og lengre ladetid assosiert med elektriske biler. I motsetning til IC-kjøretøyer, må turene på EV-er planlegges fordi du ikke kan lade kjøretøyet ditt på flukt …… Men! Vent litt. Hva om jeg sa at det er mulig å lade din EV selv når du kjører den? Nei, jeg snakker ikke om sol- eller regenerativsystemet her.Jeg snakker om en ekte lader som kan begraves under veiene for å lade EV-en din trådløst når du kjører på den. Spent, ikke sant?
Dette er akkurat det “Wireless Vidyuth”, en oppstart fra Bangalore jobber for tiden med. Selskapet, medstifter av Tetiana Skupova (Tania) og Nagendra R Gouthamas, jobber for tiden med statiske trådløse ladere og skal snart gå over til dynamiske trådløse ladere for EV. Opphisset av planen, kontaktet CircuitDigest duoen med få spørsmål, og deres svar er som følger.
1. Hvordan ble Wireless Vidyuth dannet, og hvordan kom den av bakken?
Tania: Å være interessert i fornybar energi jeg lette etter noe spennende å jobbe med, noe som kunne endre livet vårt til det bedre. Dette var da jeg møtte Nagendra, vår sjef for kraftelektronikk hos Wireless Vidyuth. Han nådde meg faktisk gjennom LinkedIn etter å ha sett en av videoene på Insky Energy-prosjektet, der jeg også er medstifter. Da jeg hørte hvordan han forklarte ideene sine, la jeg merke til hvor lidenskapelig og dedikert han er for å jobbe med dette og få det gjort. Men han hadde ikke et bredere bilde av hvordan han kunne utvikle ideen og gjøre forretninger ut av den. Så jeg begynte å lære mer om prosjektet, og Nagendra introduserte meg tekniske aspekter og dokumenter. Slik startet reisen vår for Wireless Vidyuth.
I dag har vi satt sammen et dedikert team på 10 personer på vårt Bangalore-kontor, som for tiden jobber med vår andre prototypemodell.
2. Hvilket stadium befinner Wireless Vidyuth seg for øyeblikket? Har den fått noen finansiering?
Tania: Akkurat nå har vi fullført vår første prototypemodell og jobber med den andre. Vi planlegger også å teste det praktisk talt få steder i India som Nagendra vil snakke om senere. Jeg tror at vi vil øke påliteligheten til teknologien vår når vi vil være i stand til å demonstrere dens effektivitet med vår andre prototype. På den scenen vil vi kunne overtale interessenter om at teknologien vår overgår konkurrentene når det gjelder pris og effektivitet. Så vi er ment å involvere interessenter og invitere investorer til å finansiere prosjektet vårt etter ferdigstillelse og testing av den andre prototypen.
3. Hva er ideen bak Wireless Vidyuth?
Nagendra:Ideen om trådløs kraft blinket fra den store forskeren og oppfinneren, Nikola Tesla. Han er som far til alle trådløse teknologier i dagens verden. Etter å ha fullført prosjekteringen begynte jeg å søke etter selskapene som jobbet med trådløs kraftteknologi, som er min lidenskap fra ingeniørdager. Men så fikk jeg vite at det ikke er noe selskap i India som jobber med trådløs strøm, så jeg begynte å søke etter potensielle partnere som kan ta ideen min til neste nivå. Slik møtte jeg Tania. Opprinnelig hadde jeg større planer for å bygge tilbake et Wardenclyffe-tårn (The Tesla Tower) og et trådløst kraftsystem for kraftproduksjon. Sammen valgte vi tilnærmingen “Think Big, Start Small”.Så vi bestemte oss for å begynne med en mindre idé og bygge et høyfrekvent trådløst kraftoverføringssystem ved resonansinduktiv kobling for statisk lading av elektriske biler. Dette systemet kan brukes til statisk trådløs lading av elektriske kjøretøy. Når dette er oppnådd, vil vi også gå over til implementering av dynamisk lading.
4. Hva er typene i trådløse ladere som brukes med EV?
Nagendra : Det finnes to typer trådløse ladere for EV. Den ene er den induktive koblingen, som vi skal bruke, og den andre er kraftoverføring fra mikrobølgeovn. Under induktiv kobling vil vi ha statiske ladere og dynamiske ladesystemer. Den statiske laderen overfører strøm når bilen står stille, for eksempel på en parkeringsplass eller garasje. Senderen på laderen vil bare slå seg på når kjøretøyet oppdages og overføring av vekselstrøm vil bli plukket av mottakerspolen på EV. Den andre metoden for induktiv lading er dynamisk lading, som vi vil kunne lade bilen selv når den er på farten ved å sette opp en trådløs ladekorridor.
5. Hvor langt har du kommet med dine trådløse ladere? Når kan vi forvente det i markedet?
Nagendra: Fra nå av har vi allerede bygget en liten fungerende prototypemodell som er versjon en. Den kan brukes til en mindre kraftoverføringskapasitet ved hjelp av metoden for høyfrekvent resonansinduktiv kobling. Nå bygger vi vår andre prototype trådløse lader med høyere effekt i området Kilo Watt, som er rundt 2 kW. Den kan fungere på vanlig husholdningsforsyningsspenning på 230V med en virkningsgrad på 90% til 95%, noe som betyr at Q-faktoren til både sender og mottakerspole vil være høyere. Den vil bare fungere som en transformator, men uten noen kjerne i den.
Vi henvendte oss til det lokale strømforsyningsselskapet BESCOM (Bangalore Electricity Supply Company) for å støtte oss med å bygge en prototype for statisk lading. De uttrykte sin interesse for å installere trådløse ladeenheter for både statisk og dynamisk lading etter å ha testet vår andre prototype. Vi planlegger å sette opp våre første trådløse ladere på BESCOMs kontor.
6. Hvordan vil Vidyuths trådløse teknologi øke EV-økosystemet i India?
Nagendra: Nylig endret det globale scenariet for EV mye, og det er en enorm interesse for å skape EV-økosystem. Mange utviklede land implementerte regulering med sikte på å bytte helt til elektriske biler. India presser også hardt på det. Så det er klart at verden leter etter nye løsninger hvordan man bytter til EV raskere, og trådløs lading er en av de teknologiske innovasjonene for å løse dette problemet.
EV-sektoren steg i været med milliarder dollarinvesteringer, men nåværende EV-produsenter jobber fortsatt hardt for å finne effektive løsninger på smerteproblemer som rekkevidde og ladetid. Trådløs lading kan være den. Med dynamiske ladere kan elbiler bli ladet på flukt. Det vil også redusere batteristørrelsen på EV med to tredjedeler, noe som gjør den mye lettere.
7. Hva er høyfrekvent resonansinduktiv kobling? Hvordan hjelper dette med trådløs kraftoverføring?
Nagendra:Trådløs strømoverføring fungerer på prinsippet om "gjensidig induktans" mellom to spoler. Senderspolen er koblet til vekselstrømforsyningen og mottakerspolen er koblet til lasten. Belastningen i vårt tilfelle vil være batteriet gjennom den innebygde laderen. Når strømmen slås på på senderen, konverterer spolen strøm til magnetfelt, som svinger med en resonansfrekvens. Så konverterer mottakerspolen i mottakersiden denne magnetiske til elektrisitet. Kraften kan overføres fra senderspole til mottakerspole basert på faradays lover om elektromagnetisk induksjon. Strømmen som kommer inn i den ene enden og forlater i den andre enden av spolen, bestemmes av prikkkonvensjonen. Kjerneteknologien som brukes i det trådløse kraftoverføringssystemet er høyfrekvent induktiv kobling gjennom magnetfelt.En impedanskompenseringskrets brukes også for å oppnå maksimal kraftoverføring.
8. Hva planlegger du for dynamisk ladeteknologi? Hvor planlegger du dette for?
Nagendra: I løpet av ytterligere seks til syv måneder, etter at vi er ferdig med den statiske ladeprototypen vår (modell 2), planlegger vi å installere dem på parkeringsplassen til BESCOM-kontor i Bangalore. For andre gang planlegger vi å utvikle dynamisk lading ved å sette opp en trådløs ladekorridor ved hjelp av segmentkontrollteknologi. Den kan implementeres på Vidhana Soudha i Bangalore, noe som gjør den til et ikonisk sted ved å ha Indias første trådløse ladekorridor.
I disse trådløse korridorene vil sendersiden av laderen bli gravlagt i serie under bakken. Disse senderklossene får bare strøm når mottakerknappen kommer på den aktuelle senderen. Dette forbedrer energieffektiviteten og gir en følelse av sikkerhet, fordi når andre IC-drevne biler eller fotgjengere går på veien, vil disse senderne forbli slått av.
9. Vil Vidyuth trådløse ladere være kompatible med alle elbiler? Hva vil den gjennomsnittlige kostnaden være forbundet med den?
Nagendra: Hver EV kommer med sin egen spesifikasjon av batteripakken, som vil bli ladet av den innebygde laderen. For trådløse ladere vil senderdelen forbli den samme for alle kjøretøyer, men det må gjøres noen modifikasjoner på mottakersiden basert på typen innebygd lader i den aktuelle EV. Når disse mottakerspolene er montert på en EV, kan den benytte hvilken som helst trådløs lader (sender) som er installert i byen. Sende- og mottaksplaten vår kan legges til som tilbehør til eksisterende EVs.
10. Trådløse ladere blir normalt sett på som ineffektive og dyre, hvordan Wireless Vidyuth planlegger å takle det?
Nagendra: Trådløse ladere fungerer med samme prinsipp som for transformator. En transformator har normalt en virkningsgrad på 98 til 99%. Men trådløse ladere har noen ladetap, og vi prøver å oppnå en ladeeffektivitet på 95%. Vi er sikre på at ladeeffektiviteten ikke vil være under 90%.
Tania: Vi jobber med å gjøre trådløs lading rimelig og konkurransedyktig. Vi vurderer at kostnaden ikke er endelig, og at den vil avta med tiden. Som vi vet var mange teknologier mye mer kostbare da de nettopp ble lansert enn vi har det i dag. Etter adopsjon og teknologisk forbedring blir prisen redusert. Et eksempel er kommunikasjonskostnader. En annen er solcellepaneler… da de ble introdusert for over 50 år siden, så det ut til å være veldig dyrt. Men nå har prisen deres blitt 200+ ganger billigere enn hva den var i begynnelsen. Selvfølgelig vil vårt mål være å gjøre teknologien rimelig. Så når vi har fått de første tingene satt opp, vil vi jobbe med å gjøre det billigere. Og for de dynamiske ladere planlegger vi å jobbe med forskjellige forretningsmodeller i løpet av de senere stadiene av prosjektet vårt,slik at vi kan takle dette kostnadsproblemet.
11. Hva er de teknologiske hindringene som Vidyuth for tiden står overfor? Hvordan planlegger du å overvinne det?
Nagendra: Siden Wireless Vidyuth er den eneste spilleren i India, som jobber med trådløs kraftoverføring for elektriske biler, står vi overfor noen vanskeligheter med å få ting til å bevege seg i utgangspunktet. De fleste komponenter som kreves for prosjektet vårt, som MOSFETS med høy hastighet, var ikke tilgjengelige i India, og det var et problem å finne en leverandør for det. Vi måtte importere den utenfra for prosjektet.
En annen teknologisk hindring i den trådløse laderen er å få mottakerspolen i EV til å bli justert med senderspolen til laderen for maksimal kraftoverføring, og vi jobber for tiden med å forbedre den.